เรื่องของอัลไซเมอร์เป็นอะไรที่น่ากลัวมากนะ ลองนึกภาพว่าวันหนึ่งคุณตื่นขึ้นมาแล้วจำไม่ได้ว่าเมื่อวานทำอะไรไปบ้าง หรือจำคนที่คุณรักไม่ได้แล้ว น่ากลัวใช่ไหมล่ะ? ทั่วโลกมีคนที่ต้องเผชิญกับโรคนี้ประมาณ 50 ล้านคน และตัวเลขนี้กำลังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในขณะที่ประชากรโลกมีอายุยืนยาวขึ้น
ปัญหาหนึ่งที่เรายังแก้ไม่ตกคือการตรวจจับอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มต้น เพราะการวินิจฉัยปัจจุบันอาศัยวิธีการที่ค่อนข้างยุ่งยาก ทั้ง MRI สแกน การตรวจโปรตีนในน้ำไขสันหลัง ซึ่งทั้งแพง ใช้เวลานาน และบางขั้นตอนก็ค่อนข้างรุกล้ำร่างกาย แต่ล่าสุดนี้ มีความหวังใหม่จากที่เราคาดไม่ถึง… “ดวงตาของเรานี่เอง”
ดวงตา: หน้าต่างสู่สมอง
เคยได้ยินไหมว่า “ดวงตาเป็นหน้าต่างของหัวใจ”? แต่ในทางการแพทย์ “ดวงตาเป็นหน้าต่างสู่สมอง” ต่างหาก!
จากงานวิจัยล่าสุดพบว่า เรตินา (จอประสาทตา) และสมองมีต้นกำเนิดมาจากเนื้อเยื่อเดียวกันตั้งแต่อยู่ในครรภ์มารดา เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในสมอง เช่น ภาวะเสื่อมจากอัลไซเมอร์ ก็จะปรากฏการเปลี่ยนแปลงในเรตินาเช่นกัน
ที่น่าสนใจยิ่งไปกว่านั้นคือ ในรายงานการชันสูตรศพพบว่าผู้ป่วยอัลไซเมอร์มีการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดฝอยในเรตินา รวมถึงพบโปรตีนผิดปกติแบบเดียวกับที่พบในสมอง นี่คือจุดเริ่มต้นของการใช้ภาพถ่ายเรตินามาช่วยในการวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์
OCTA: เทคโนโลยีการมองเรตินาแนวใหม่
ในการมองดูเรตินา เราใช้เครื่องมือที่เรียกว่า OCTA (Optical Coherence Tomography Angiography) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ไม่ต้องฉีดสารทึบรังสี ไม่เจ็บตัว และให้ภาพความละเอียดสูงของหลอดเลือดฝอยในเรตินา ลงไปถึงระดับไมครอน
OCTA สามารถเก็บภาพเรตินาแยกเป็นชั้นๆ ได้:
- ชั้น SVC (Superficial Vascular Complex) คือส่วนบนของเรตินา
- ชั้น DVC (Deep Vascular Complex) คือส่วนลึกของเรตินา
- ชั้น CC (Choriocapillaris) คือชั้นของหลอดเลือดฝอยที่หล่อเลี้ยงเรตินา
ภาพเหล่านี้แสดงถึงความหนาแน่นของหลอดเลือด รูปแบบการเชื่อมต่อของหลอดเลือด และบริเวณที่ไม่มีหลอดเลือด ซึ่งการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในโครงสร้างเหล่านี้อาจเป็นสัญญาณแรกของโรคอัลไซเมอร์ระยะเริ่มต้น
Eye-AD: เมื่อ AI มาช่วยมองเรตินา
นักวิจัยจากหลายสถาบันในประเทศจีนได้พัฒนาระบบ AI ที่ชื่อว่า “Eye-AD” ที่สามารถวิเคราะห์ภาพ OCTA เพื่อตรวจจับโรคอัลไซเมอร์ระยะเริ่มต้น (Early-onset Alzheimer’s Disease หรือ EOAD) และภาวะความบกพร่องทางการรู้คิดเล็กน้อย (Mild Cognitive Impairment หรือ MCI) ซึ่งเป็นระยะก่อนที่จะกลายเป็นอัลไซเมอร์
Eye-AD ไม่ใช่แค่ระบบ AI ธรรมดา แต่เป็นระบบที่ใช้เทคนิคพิเศษเรียกว่า “กราฟเชิงหลายระดับ” (Multilevel Graph) ที่สามารถวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างส่วนต่างๆ ของภาพเรตินาทั้ง 3 ชั้น (SVC, DVC และ CC) ได้อย่างซับซ้อน นึกภาพว่าระบบนี้ไม่ได้แค่ดูจุดเดียว แต่มองภาพรวมทั้งหมดและความสัมพันธ์ระหว่างจุดต่างๆ ไปพร้อมกัน
ผลการวิจัยจากผู้เข้าร่วมกว่า 1,600 คน แสดงให้เห็นว่า Eye-AD มีความแม่นยำสูงมากในการวินิจฉัยผู้ป่วย EOAD (AUC = 0.9355 สำหรับข้อมูลภายใน และ 0.9007 สำหรับข้อมูลภายนอก) และ MCI (AUC = 0.8630 สำหรับข้อมูลภายใน และ 0.8037 สำหรับข้อมูลภายนอก)
ตัวเลข AUC นี้อธิบายง่ายๆ คือ ถ้าเราสุ่มเลือกผู้ป่วย EOAD 1 คน และคนปกติ 1 คน ระบบจะสามารถบอกได้ถูกต้องว่าใครเป็นผู้ป่วยประมาณ 93-90% ของเวลา ซึ่งถือว่าแม่นยำมากสำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์
AI ที่อธิบายได้ ไม่ใช่กล่องดำลึกลับ
สิ่งที่น่าทึ่งอีกอย่างของ Eye-AD คือความสามารถในการอธิบายการตัดสินใจของมัน โดยทั่วไประบบ AI มักถูกวิจารณ์ว่าเป็น “กล่องดำ” ที่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมถึงให้ผลลัพธ์นั้นๆ แต่ Eye-AD มีการออกแบบพิเศษที่ช่วยให้แพทย์เห็นว่าส่วนไหนของเรตินาที่ระบบให้ความสำคัญในการวินิจฉัย
เมื่อวิเคราะห์ตัวเลขพบว่า:
- เรตินาชั้น DVC มีความสำคัญมากที่สุด (40% สำหรับ EOAD และ 49% สำหรับ MCI)
- เรตินาชั้น SVC มีความสำคัญรองลงมา (32% สำหรับ EOAD และ 26% สำหรับ MCI)
- ชั้น CC มีความสำคัญน้อยที่สุด (28% สำหรับ EOAD และ 24% สำหรับ MCI)
ที่น่าสนใจคือ ผลลัพธ์นี้สอดคล้องกับการวิเคราะห์ค่าพารามิเตอร์ดั้งเดิมที่แพทย์ใช้ในการวินิจฉัย ซึ่งแสดงว่าระบบ AI เรียนรู้การวินิจฉัยที่คล้ายคลึงกับวิธีการของแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ แต่มีความแม่นยำมากกว่า
บริเวณ FAZ: จุดสำคัญในการวินิจฉัย
บริเวณที่ระบบ Eye-AD ให้ความสำคัญมากที่สุดคือบริเวณที่เรียกว่า FAZ (Foveal Avascular Zone) ซึ่งเป็นบริเวณที่ไม่มีหลอดเลือดอยู่ตรงกลางเรตินา และหลอดเลือดฝอยที่อยู่รอบๆ บริเวณนี้
ในผู้ป่วย EOAD และ MCI มีการเปลี่ยนแปลงของ FAZ และหลอดเลือดโดยรอบอย่างมีนัยสำคัญ เช่น:
- ความหนาแน่นของหลอดเลือดลดลง
- รูปร่างของ FAZ ผิดปกติ
- หลอดเลือดฝอยเล็กๆ มีการเปลี่ยนแปลงมากกว่าหลอดเลือดใหญ่
ที่สำคัญที่สุด การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นก่อนที่จะมีอาการทางสมองที่สังเกตได้ชัดเจน ทำให้ระบบนี้มีศักยภาพในการตรวจจับอัลไซเมอร์ก่อนที่จะมีอาการแสดง
เหตุใด DVC จึงสำคัญมากกว่าชั้นอื่น?
เหตุผลที่ชั้น DVC มีความสำคัญมากในการวินิจฉัยอาจเป็นเพราะหลอดเลือดในชั้นนี้มีลักษณะบางกว่าและอาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพมากกว่า นอกจากนี้ ชั้น DVC ยังรับผิดชอบในการระบายเลือดด้านกลับ (Venular Circulation) ในเรตินา
มีงานวิจัยล่าสุดพบว่าอัลไซเมอร์มีความเกี่ยวข้องกับความเสื่อมของหลอดเลือดดำในสมอง ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงในหลอดเลือดดำของเรตินาอาจสะท้อนการเปลี่ยนแปลงในสมองได้
และที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนแปลงในผู้ป่วย EOAD มีความชัดเจนมากกว่าในผู้ป่วย MCI ซึ่งสอดคล้องกับความรุนแรงของโรค แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในเรตินามีความสัมพันธ์กับความรุนแรงของโรคอัลไซเมอร์
ความหวังและก้าวต่อไป
ระบบ Eye-AD เป็นความหวังใหม่ในการตรวจคัดกรองอัลไซเมอร์ระยะเริ่มต้นแบบไม่รุกล้ำร่างกายและราคาไม่แพง โดยเฉพาะในชุมชนหรือโรงพยาบาลที่มีทรัพยากรจำกัด เพราะการตรวจด้วย OCTA ใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที ไม่เจ็บตัว และสามารถทำได้ในคลินิกตา
แม้ว่าระบบนี้จะยังอยู่ในขั้นวิจัย แต่ผลที่ได้น่าตื่นเต้นมาก หากพัฒนาต่อไป อาจเป็นวิธีการคัดกรองมาตรฐานสำหรับผู้ที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเป็นอัลไซเมอร์
ข้อจำกัดปัจจุบันที่ต้องพัฒนาต่อ:
- ต้องขยายกลุ่มตัวอย่างให้มีความหลากหลายทางเชื้อชาติมากขึ้น (งานวิจัยนี้ทำในจีนเป็นหลัก)
- ต้องทำการศึกษาระยะยาวเพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงในเรตินาสามารถทำนายการพัฒนาไปสู่อัลไซเมอร์ได้หรือไม่
- ต้องบูรณาการข้อมูลอื่นๆ เช่น ผลตรวจเลือด ข้อมูลพันธุกรรม และการประเมินความรู้คิด เพื่อเพิ่มความแม่นยำ
เรตินาเป็นมากกว่าอวัยวะสำหรับการมองเห็น
งานวิจัยนี้ทำให้เราเห็นว่าเรตินาไม่ได้เป็นเพียงอวัยวะสำหรับการมองเห็น แต่ยังเป็น “กระจกสะท้อน” ความเปลี่ยนแปลงในสมองด้วย ไม่เพียงแต่โรคอัลไซเมอร์เท่านั้น การศึกษาล่าสุดยังพบว่าโรคทางระบบประสาทอื่นๆ เช่น พาร์กินสัน โรคหลอดเลือดสมอง และโรคเบาหวานที่มีผลต่อประสาทตา ก็อาจตรวจพบได้จากการเปลี่ยนแปลงในเรตินาเช่นกัน
เชื่อหรือไม่ว่า การตรวจตาประจำปีในอนาคตอาจไม่ได้บอกแค่ว่าคุณต้องเปลี่ยนแว่นหรือไม่ แต่อาจบอกความเสี่ยงของโรคทางสมองได้ด้วย!
บทสรุป
ระบบ Eye-AD เป็นตัวอย่างที่น่าทึ่งของการนำ AI มาใช้ในทางการแพทย์ เพื่อค้นหาสิ่งที่ตาแพทย์อาจมองไม่เห็นหรือวิเคราะห์ได้ไม่ละเอียดพอ โดยเฉพาะการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในเรตินาที่อาจเป็นสัญญาณแรกของโรคอัลไซเมอร์
แม้ว่าเรายังไม่มีวิธีรักษาอัลไซเมอร์ให้หายขาด แต่การวินิจฉัยได้เร็วก็มีความหมายมาก เพราะยายังสามารถชะลอการดำเนินโรค ช่วยให้ผู้ป่วยและครอบครัววางแผนอนาคต และเข้าร่วมการทดลองยาใหม่ๆ ได้
เทคโนโลยีอย่าง Eye-AD จึงเป็นความหวังที่จะช่วยให้การต่อสู้กับอัลไซเมอร์ไม่ใช่เรื่องที่น่ากลัวอีกต่อไป และอาจเป็นก้าวสำคัญสู่การควบคุมโรคที่กำลังเพิ่มขึ้นในสังคมผู้สูงอายุทั่วโลก
อ้างอิง
- Nichols E, et al. Estimation of the global prevalence of dementia in 2019 and forecasted prevalence in 2050: an analysis for the global burden of disease study 2019. Lancet Public Health. 2022;7:e105-e125.
- Abajobir A, et al. Neurological disorders collaborator group, global, regional, and national burden of neurological disorders during 1990-2015: a systematic analysis for the global burden of disease study 2015. Lancet Neurol. 2017;16:877-897.
- Wu YT, et al. The changing prevalence and incidence of dementia over time-current evidence. Nat Rev Neurol. 2017;13:327-339.
- Koronyo Y, et al. Retinal pathological features and proteome signatures of Alzheimer’s disease. Acta Neuropathol. 2023;145:409-438.
- de Carlo TE, et al. A review of optical coherence tomography angiography (OCTA). Int J Retina Vitreous. 2015;1:5.
- Campbell J, et al. Detailed vascular anatomy of the hum
